JP2002336732A - 磁力選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸着した磁性体を円滑に搬送することにより
磁性体と非磁性体を確実に選別することのできる信頼性
の高い磁力選別装置を提供すること。 【解決手段】 搬送された破砕物から磁性体と非磁性体
とを選別する磁力選別機Ｓを、二つのプーリ４０，４２
と、これらのプーリ４０，４２に張設されたエンドレス
ベルト４４と、プーリ４０，４２間に配設された永久磁
石４８と、この永久磁石４８の下面とエンドレスベルト
４４との間に設けられエンドレスベルト４４の滑りを向
上させるスペーサ５０とで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、廃品となった空気
調和器、冷蔵庫等の家電製品のリサイクルを行う際に、
その内部に設けられた圧縮機等の破砕物を磁力を利用し
て磁性体（鉄分）と非磁性体（非鉄分）に選別する磁力
選別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄、銅等を含む金属製廃製品のう
ち圧縮機等の廃棄物は、その内部にオイルが封入されて
いるため、そのままの状態で破砕機に投入すると爆発の
危険性があることから、ランニングコスト高及び設備高
の低温破砕等不活性ガス中での破砕しかできなかった。
また、一般的には安価で危険な溶断等による手解体が主
に行われていた。

【０００３】しかしながら、溶断等による手解体は火炎
が飛び、火災ややけどの危険を伴う作業で、発煙による
周囲環境を悪化させ、かつ、作業者の処理能力にも限界
があることから、本願出願人は、破砕機を使用して安全
に破砕することのできる処理方法を提案し、既に出願し
ている。

【０００４】この方法によれば、内部にオイルが封入さ
れている廃棄物でも安全に破砕することができ、破砕物
は選別機により磁性体と非磁性体に選別される。選別機
としては、例えばベルト式磁力選別機が採用されている
が、このベルト式磁力選別機の磁石は、一般的に可動ベ
ルトに覆われていて、回収鉄等の磁性体はベルトを通過
する磁力により吸い上げられ、ベルトに吸着された状態
で搬送される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ベルトに吸着された磁
性体は、磁石下面に直接触れることはないが、磁性体が
ベルトに吸着されると、ベルトの磁石に対する摩擦力が
増大し、ベルト負荷が増大する。さらに、ベルト負荷が
所定のレベルを超えると、ベルトが駆動プーリに対しス
リップし、搬送速度が遅くなる。その結果、順次搬送さ
れてくる磁性体がベルトに次々に吸着されて行き場がな
くなって、ベルトの回転が停止し、ひいては、破砕機の
運転を停止する場合もあった。

【０００６】本発明は、従来技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであり、吸着した磁性体を円
滑に搬送することにより磁性体と非磁性体を確実に選別
することのできる信頼性の高い磁力選別装置を提供する
ことを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項１に記載の発明は、破砕物を
磁性体と非磁性体に選別する磁力選別装置であって、搬
送された破砕物から磁性体と非磁性体とを選別する磁力
選別機を、二つのプーリと、該二つのプーリに張設され
たエンドレスベルトと、上記二つのプーリの間に配設さ
れた永久磁石と、該永久磁石の下面と上記エンドレスベ
ルトとの間に設けられ上記エンドレスベルトの滑りを向
上させるスペーサとで構成したことを特徴とする。

【０００８】また、請求項２に記載の発明は、上記スペ
ーサが高分子量ポリエチレン製あるいはふっ素樹脂製で
あることを特徴とする。

【０００９】さらに、請求項３に記載の発明は、上記永
久磁石を複数の永久磁石を隣接配置して構成し、該複数
の永久磁石のうち破砕物の搬送方向における下流側の永
久磁石の極性を他の永久磁石の極性と逆にしたことを特
徴とする。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、上記磁力
選別機の下方に少なくとも一つのベルトコンベヤを設
け、該ベルトコンベヤにより搬送された破砕物のうち磁
性体を上記磁力選別機に吸着する一方、上記ベルトコン
ベヤの下流端より非磁性体を落下させるようにしたこと
を特徴とする。

【００１１】また、請求項５に記載の発明は、上記磁力
選別機の下方に二つのベルトコンベヤを設け、該二つの
ベルトコンベヤの一方を介して搬送された破砕物のうち
磁性体を上記磁力選別機に吸着し、上記一方のベルトコ
ンベヤの下流端より非磁性体を落下させるとともに、上
記磁力選別機で吸着した磁性体を他方のベルトコンベヤ
に落下させて所定の場所まで搬送し、該他方のベルトコ
ンベヤの下流端より磁性体を落下させるようにしたこと
を特徴とする。

【００１２】また、請求項６に記載の発明は、上記二つ
のベルトコンベヤを略同一高さに配置する一方、上記磁
力選別機を上流側より下流側に向かって上昇するように
傾斜させて配置したことを特徴とする。

【００１３】また、請求項７に記載の発明は、上記磁力
選別機及び上記二つのベルトコンベヤを略水平に配置す
る一方、上記他方のベルトコンベヤを上記一方のベルト
コンベヤより低い位置に配置したことを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、破砕機Ｍを
使用して圧縮機等のワーク（被破砕物）Ｗを破砕し、さ
らにベルト式磁力選別装置Ｓを使用して破砕物を磁性体
と非磁性体とに選別する過程を模式的に示している。

【００１５】図１に示されるように、破砕されるワーク
Ｗは、破砕機Ｍの投入ホッパ２に投入され、リングハン
マー等の破砕手段４により破砕される。所定の粒度まで
破砕された破砕物６は、通常出口ゲート８を介して、あ
るいは、詰まったりした場合等の異常時には手動開放さ
れた出口ダンパ１０を介してベルトコンベヤ１２上に排
出される。さらに、ベルトコンベヤ１２に排出された破
砕物６は、本発明にかかる磁力選別装置Ｓにより磁性体
１４と非磁性体１６とに分別される。

【００１６】以下、本発明にかかる磁力選別装置Ｓにつ
き詳述する。図２に示されるように、磁力選別装置Ｓ
は、ベルトコンベヤ１２の下方に配置された第１のベル
トコンベヤ２０と、第１のベルトコンベヤ２０の下流側
に配置された第２のベルトコンベヤ２２と、第１及び第
２のベルトコンベヤ２０，２２の上方に配置されたベル
ト式磁力選別機２４とを備えている。

【００１７】第１のベルトコンベヤ２０は、略同一レベ
ル（高さ）に配置された二つのプーリ２６，２８と、こ
れらのプーリ２６，２８に張設されたエンドレスベルト
３０とを備え、二つのプーリ２６，２８のいずれか一方
はギヤボックス（図示せず）を介して駆動モータ（図示
せず）に連結されている。また、二つのプーリ２６，２
８のうち、プーリ２６はベルトコンベヤ１２の下流側端
部の下方に配置されており、ベルトコンベヤ１２により
搬送された破砕物６はプーリ２６のすぐ下流側のエンド
レスベルト３０上に排出される。

【００１８】同様に、第２のベルトコンベヤ２２は、略
同一レベル（高さ）に配置された二つのプーリ３２，３
４と、これらのプーリ３２，３４に張設されたエンドレ
スベルト３６とを備え、二つのプーリ３２，３４のいず
れか一方はギヤボックス（図示せず）を介して駆動モー
タ（図示せず）に連結されている。なお、第１のベルト
コンベヤ２０の下流側プーリ２８と第２のベルトコンベ
ヤ２２の上流側プーリ３２とは所定距離離間しており、
両者間には非磁性体１６の排出スペース３８が形成され
ている。

【００１９】一方、磁力選別機２４は、異なるレベル
（高さ）に配置された二つのプーリ４０，４２と、これ
らのプーリ４０，４２に張設されたエンドレスベルト４
４とを備え、二つのプーリ４０，４２のいずれか一方は
ギヤボックス（図示せず）を介して駆動モータ（図示せ
ず）に連結されている。下流側プーリ４２は上流側プー
リ４０より高い位置にあり、エンドレスベルト４４は上
流側より下流側に向かって上昇するように所定角度傾斜
している。また、上流側プーリ４０及び下流側プーリ４
２は、第１及び第２のベルトコンベヤ２０，２２の中間
部上方にそれぞれ位置しており、磁力選別機２４の略中
央部が非磁性体１６の排出スペース３８の上方に位置し
ている。さらに、エンドレスベルト４４の外表面には、
エンドレスベルト４４の回転方向に対し垂直方向（エン
ドレスベルト４４の幅方向）に延びる複数のスクレーパ
４６,…,４６が所定の間隔で設けられている。

【００２０】また、二つのプーリ４０，４２の間には、
直方体状の永久磁石４８が配設されており、永久磁石４
８の下面には動摩擦係数の小さい平板状スペーサ５０が
取り付けられている。

【００２１】なお、非磁性体１６の排出スペース３８の
下方及び第２のベルトコンベヤ２２の下流側プーリ３４
の下方には、非磁性体用トレイ５２及び磁性体用トレイ
５４がそれぞれ配置されている。

【００２２】上記構成の磁力選別装置Ｓの動作を以下説
明する。破砕機Ｍが稼動し、投入ホッパ２から投入され
たワークＷが破砕手段４により所定の粒度まで破砕され
ると、破砕物（破砕されたワークＷ）６は出口ゲート８
あるいは出口ダンパ１０を介してベルトコンベヤ１２上
に排出される。

【００２３】ベルトコンベヤ１２上に排出された破砕物
６は、エンドレスベルトの回転により下流側に搬送さ
れ、その下流端より第１のベルトコンベヤ２０上に落下
する。第１のベルトコンベヤ２０上に落下した破砕物６
は、エンドレスベルト３０の回転に伴って下流側に搬送
されるが、破砕物６に含まれる磁性体１４は、磁力選別
機２４の永久磁石４８の磁力によりエンドレスベルト４
４に吸着される一方、非磁性体１６はエンドレスベルト
４４に吸着されることなく、下流端まで搬送され、排出
スペース３８より落下して非磁性体用トレイ５２に収容
される。

【００２４】また、エンドレスベルト４４に吸着された
磁性体１４は、エンドレスベルト４４の回転に伴って下
流側に搬送され、下流端でエンドレスベルト４４の外表
面に所定の間隔で設けられていた複数のスクレーパ４
６，…，４６により掻き落とされ、第２のベルトコンベ
ヤ２２上に落下する。また、磁力選別機２４の下流側が
上流側より高く設定されていることから、下流端より第
２のベルトコンベヤ２２上に落下した磁性体１４は、磁
力選別機２４に再び吸着されにくい構成となっている。

【００２５】また、第２のベルトコンベヤ２２上に落下
した磁性体１４は、エンドレスベルト３６の回転に伴っ
て下流側に搬送され、下流端より磁性体用トレイ５４に
落下して収容される。

【００２６】なお、上記実施の形態において、第１及び
第２のベルトコンベヤ２０，２２を略水平に配置すると
ともに、第１及び第２のベルトコンベヤ２０，２２の上
方に配置される磁力選別機２４を傾斜させて配置するこ
とにより、磁力選別機２４より第２のベルトコンベヤ２
２に落下した磁性体１４が磁力選別機２４に再吸着され
にくい構成としたが、図３に示されるような配置も可能
である。

【００２７】すなわち、第１及び第２のベルトコンベヤ
２０，２２及び磁力選別機２４をすべて略水平に配置す
るとともに、第２のベルトコンベヤ２２を第１のベルト
コンベヤ２０より低い位置に配置することにより、磁力
選別機２４と第１のベルトコンベヤ２０との間隔より磁
力選別機２４と第２のベルトコンベヤ２２との間隔がＬ
（後述する実施例では、例えば１００ｍｍ）だけ広くな
り、磁力選別機２４より第２のベルトコンベヤ２２に落
下した磁性体１４が磁力選別機２４に再吸着されにくい
構成である。

【００２８】また、上記実施の形態において、磁力選別
機２４に設けられる永久磁石４８として、その下面にＮ
極あるいはＳ極が形成された一つの永久磁石（例えば、
フェライト磁石）が採用されている。

【００２９】しかしながら、図４に示される着磁配列も
可能である。図４の着磁配列では、複数の（例えば、４
個の）永久磁石（例えば、フェライト磁石）５６，…，
５６，５８をエンドレスベルト４４の回転方向に沿って
隣接配置するとともに、そのうちの永久磁石５６，…，
５６をＮ極（あるいはＳ極）を下向きに取り付ける一
方、他の一つの永久磁石５８を永久磁石５６，…，５６
とは逆にＳ極（あるいはＮ極）を下向きに取り付けてい
る。すなわち、排出側の永久磁石５８の極性を、その上
流側に位置する永久磁石５６，…，５６の極性の逆にし
たものである。また、永久磁石５６，…，５６，５８の
上部には、例えば鉄製のバックヨ−ク６０が取り付けら
れ、永久磁石５６，…，５６，５８及びバックヨーク６
０は、例えばステンレス製の非磁性体ケーシング６２に
よりカバーされている。

【００３０】上記着磁構造において、永久磁石５６，
…，５６のＮ極に吸着された磁性体は、エンドレスベル
ト４４により下流側へ移動し、Ｎ極とＳ極との境目で一
度Ｎ極から離れ、再びＳ極に吸着される。Ｓ極に吸着さ
れた磁性体はＮ極からは反発されるので、Ｓ極の所に集
まり、下方に位置する第２のベルトコンベヤ２２に一度
落下しても、Ｎ極に吸着されることなくＳ極に吸着され
る。Ｓ極に集まった磁性体は、スクレーパ４６，…，４
６により最終的に掻き落とされる。また、エンドレスベ
ルト４４の下流側ではＳ極の面積が小さいので、磁束量
が少なく、磁性体はスクレーパ４６，…，４６により容
易に掻き落とすことが可能である。

【００３１】なお、上記実施の形態において、永久磁石
４８の下面に動摩擦係数の小さい平板状スペーサ５０を
取り付けたが、平板状スペーサ５０に代えて、永久磁石
４８とエンドレスベルト４４との間に複数のローラを設
けてもよい。

【００３２】また、上記実施の形態において、磁力選別
機２４の下方に第１及び第２のベルトコンベヤ２０，２
２を設けたが、第２のベルトコンベヤ２２を省略するこ
ともできる。この場合、磁力選別機２４の下流端の直下
あるいはその近傍に磁性体トレイ５４は配置される。

【００３３】

【実施例】図３に示される本発明にかかる磁力選別装置
Ｓを以下のように構成し、各部位における磁束密度及び
駆動モータの負荷を測定した。 （１）第１及び第２のベルトコンベヤ２０，２２ プーリ２６，２８，３２，３４の直径：１８０ｍｍ プーリ（２６と２８、及び、３２と３４）の中心間距
離：１，０５０ｍｍ プーリ２８とプーリ３２の中心間距離：２７０ｍｍ エンドレスベルト３０，３６の厚み：６ｍｍ エンドレスベルト３０，３６の速度：２００ｍｍ／秒 （２）磁力選別機２４ プーリ４０，４２の直径：１６０ｍｍ プーリ４０，４２の中心間距離：１，０００ｍｍ エンドレスベルト４４の厚み：３ｍｍ エンドレスベルト４４の速度：２００ｍｍ／秒 エンドレスベルトの幅：３００ｍｍ エンドレスベルト４４とエンドレスベルト３０との面間
距離：８０ｍｍ エンドレスベルト４４とエンドレスベルト３６との面間
距離：１８０ｍｍ 永久磁石４８の種類：フェライト磁石 永久磁石４８のサイズ：長さ８００ｍｍ×幅２５０ｍｍ
×厚み１００ｍｍ スペーサ５０のサイズ：長さ８００ｍｍ×幅２５０ｍｍ
×厚み１０ｍｍ （３）磁束密度（永久磁石４８の上流端より下流側に２
００ｍｍ離間した位置で測定した） 永久磁石４８の下面：１５０ｍＴ スペーサ５０の下面：１２５ｍＴ エンドレスベルト４４の下面：１２０ｍＴ エンドレスベルト３０の上面：３０ｍＴ （４）磁力選別機２４の駆動モータ 種類：三相誘導電動機 電圧：２００Ｖ 容量：０．１ｋＷ

【００３４】磁力選別機２４の駆動モータの電流値は、
磁性体の付着量が多い場合でも０．５Ａを超えることは
なく、磁力選別機２４は正常に作動した。

【００３５】次に、比較例として、上記構成の磁力選別
装置Ｓからスペーサ５０を取り外したところ、駆動モー
タの電流値は以下のようになった。 その結果、保護装置（図示せず）が作動し、運転を継続
することはできなかった。

【００３６】また、スペーサ５０がある場合のエンドレ
スベルト４４の動摩擦係数と、スペーサを設けない場合
の永久磁石４８に対するエンドレスベルト４４の動摩擦
係数を測定したところ、以下のような結果が得られた。 スペーサ５０を設けた場合：０．０７ スペーサを設けない場合 ：０．３

【００３７】なお、エンドレスベルト４４としては、ナ
イロン帆布の裏地を施したクロロプレンゴム製ベルトを
使用する一方、プーリ４０，４２には、グリップタイト
（三ツ星ベルト社製）と呼ばれる滑り防止ライニング材
を施した。この時のエンドレスベルト４４のプーリ４
０，４２に対する摩擦係数は０．７であった。また、ス
ペーサ５０としては、ニューライト（三ツ星ベルト社
製）と呼ばれる超高分子量ポリエチレン製のものを使用
した。

【００３８】さらに、スペーサ５０としては、上記超高
分子量ポリエチレンばかりでなく、ふっ素樹脂等の低摩
擦、耐磨耗材料を使用することも可能であった。

【００３９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。本
発明のうちで請求項１に記載の発明によれば、搬送され
た破砕物から磁性体と非磁性体とを選別する磁力選別機
を、二つのプーリと、プーリに張設されたエンドレスベ
ルトと、プーリ間に配設された永久磁石と、永久磁石の
下面とエンドレスベルトとの間に設けられエンドレスベ
ルトの滑りを向上させるスペーサとで構成したので、磁
力選別機で吸着した磁性体を円滑に搬送することがで
き、磁性体と非磁性体を確実に選別することができる信
頼性の高い磁力選別装置を提供することができる。

【００４０】また、請求項２に記載の発明によれば、ス
ペーサを高分子量ポリエチレン製あるいはふっ素樹脂製
としたので、エンドレスベルトのスペーサに対する動摩
擦を減少させることができるとともに、スペーサの耐磨
耗性を向上させることができる。

【００４１】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
プーリ間に隣接配置された複数の永久磁石のうち、破砕
物の搬送方向における下流側の永久磁石の極性（ここで
はＳ極とする）を他の永久磁石の極性（ここではＮ極と
する）と逆にしたので、エンドレスベルトにより下流側
へ搬送された磁性体は、Ｎ極とＳ極との境目で一度Ｎ極
から離れ、Ｓ極の所に集まり易い。また、Ｓ極の面積は
小さいので、磁束量が少なく、Ｓ極に吸着された磁性体
を容易に掻き落とすことができる。

【００４２】また、請求項４に記載の発明によれば、ベ
ルトコンベヤにより搬送された破砕物のうち磁性体を磁
力選別機に吸着する一方、ベルトコンベヤの下流端より
非磁性体を落下させるようにしたので、磁性体と非磁性
体の選別を容易に行うことができる。

【００４３】また、請求項５に記載の発明によれば、二
つのベルトコンベヤの一方を介して搬送された破砕物の
うち磁性体を磁力選別機に吸着し、一方のベルトコンベ
ヤの下流端より非磁性体を落下させるとともに、磁力選
別機で吸着した磁性体を他方のベルトコンベヤに落下さ
せて所定の場所まで搬送し、その下流端よりさらに落下
させるようにしたので、磁性体と非磁性体の選別を容易
に行うことができる。

【００４４】また、請求項６に記載の発明によれば、二
つのベルトコンベヤを略同一高さに配置する一方、磁力
選別機を上流側より下流側に向かって上昇するように傾
斜させて配置したので、磁力選別機とベルトコンベヤと
の間隔が磁力選別機の下流側ほど広くなり、磁力選別機
から落下した磁性体が磁力選別機に再吸着されにくい。

【００４５】また、請求項７に記載の発明によれば、磁
力選別機及び二つのベルトコンベヤを略水平に配置する
一方、破砕物の搬送方向における下流側のベルトコンベ
ヤを上流側のベルトコンベヤより低い位置に配置したの
で、磁力選別機と下流側のベルトコンベヤとの間隔が広
くなり、磁力選別機から落下した磁性体が磁力選別機に
再吸着されにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ワークを破砕し、破砕物を磁性体と非磁性体
とに選別する過程を模式的に示した概略図である。

【図２】 本発明にかかる磁力選別装置の概略斜視図で
ある。

【図３】 図２の磁力選別装置の変形例の概略正面図で
ある。

【図４】 図２の磁力選別装置に設けられた永久磁石の
着磁構造を示す斜視図である。

【符号の説明】

２ 投入ホッパ、 ４ 破砕手段、 ６ 破砕物、 ８
出口ゲート、１０ 出口ダンパ、 １２，２０，２２
ベルトコンベヤ、 １４ 磁性体、１６ 非磁性体、
２４ 磁力選別機、２６，２８，３２，３４，４０，
４２ プーリ、３０，３６，４４ エンドレスベルト、
３８ 排出スペース、４６ スクレーパ、 ４８，５
６，５８ 永久磁石、 ５０ スペーサ、５２ 非磁性
体用トレイ、 ５４ 磁性体用トレイ、 ６０ バック
ヨーク、６２ ケーシング、 Ｍ 破砕機、 Ｓ 磁力
選別装置、 Ｗ ワーク

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 破砕物を磁性体と非磁性体に選別する磁
   力選別装置であって、 搬送された破砕物から磁性体と非磁性体とを選別する磁
   力選別機を、二つのプーリと、該二つのプーリに張設さ
   れたエンドレスベルトと、上記二つのプーリの間に配設
   された永久磁石と、該永久磁石の下面と上記エンドレス
   ベルトとの間に設けられ上記エンドレスベルトの滑りを
   向上させるスペーサとで構成した磁力選別装置。
2. 【請求項２】 上記スペーサが高分子量ポリエチレン製
   あるいはふっ素樹脂製である請求項１に記載の磁力選別
   装置。
3. 【請求項３】 上記永久磁石を複数の永久磁石を隣接配
   置して構成し、該複数の永久磁石のうち破砕物の搬送方
   向における下流側の永久磁石の極性を他の永久磁石の極
   性と逆にした請求項１あるいは２に記載の磁力選別装
   置。
4. 【請求項４】 上記磁力選別機の下方に少なくとも一つ
   のベルトコンベヤを設け、該ベルトコンベヤにより搬送
   された破砕物のうち磁性体を上記磁力選別機に吸着する
   一方、上記ベルトコンベヤの下流端より非磁性体を落下
   させるようにした請求項１乃至３のいずれか１項に記載
   の磁力選別装置。
5. 【請求項５】 上記磁力選別機の下方に二つのベルトコ
   ンベヤを設け、該二つのベルトコンベヤの一方を介して
   搬送された破砕物のうち磁性体を上記磁力選別機に吸着
   し、上記一方のベルトコンベヤの下流端より非磁性体を
   落下させるとともに、上記磁力選別機で吸着した磁性体
   を他方のベルトコンベヤに落下させて所定の場所まで搬
   送し、該他方のベルトコンベヤの下流端より磁性体を落
   下させるようにした請求項１乃至３のいずれか１項に記
   載の磁力選別装置。
6. 【請求項６】 上記二つのベルトコンベヤを略同一高さ
   に配置する一方、上記磁力選別機を上流側より下流側に
   向かって上昇するように傾斜させて配置した請求項５に
   記載の磁力選別装置。
7. 【請求項７】 上記磁力選別機及び上記二つのベルトコ
   ンベヤを略水平に配置する一方、上記他方のベルトコン
   ベヤを上記一方のベルトコンベヤより低い位置に配置し
   た請求項５に記載の磁力選別装置。